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摘要
碳化硅复合材料具有良好的热稳定性、机械稳定性和化学稳定性,因此成为一种重要的核电站耐事故燃料候选包壳材料。现有工艺制备碳化硅复合材料会产生一定量的孔隙,这些孔隙对碳化硅复合包壳的力学性能产生不利影响。为探究孔隙特征对碳化硅复合包壳等效杨氏模量的影响,使用有限元分析软件COMSOL中APP开发模块,采用Java编写孔隙的随机生成算法,通过设定碳化硅复合材料的孔隙率、孔隙分布和孔隙尺寸等参数,生成不同孔隙特征的碳化硅复合包壳模型,定量地计算相应碳化硅复合包壳的等效杨氏模量并研究不同孔隙特征对等效杨氏模量的影响。研究结果显示:使用COMSOL计算软件可以较为准确地计算碳化硅复合包壳的等效杨氏模量,当孔隙分布和尺寸不变时,随着孔隙率的增加,等效杨氏模量基本呈线性降低。当孔隙率不变时,孔隙分布与孔隙尺寸对等效杨氏模量的影响不大。
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